ASTM B296-20
Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
- Стандартный №
- ASTM B296-20
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM B296-20
- сфера применения
-
Обзор стандарта и предпосылки его разработки
ASTM B296-20 «Стандартная спецификация для обозначений штатов отливок и деформируемых изделий из магниевых сплавов» была разработана Комитетом B07 по лёгким металлам и сплавам Американского общества по испытаниям и материалам, а последняя версия была выпущена в 2020 году. Этот стандарт устанавливает единую систему кодов штатов для магниевых сплавов, обеспечивая важную техническую основу для стандартизированного производства и применения материалов из магниевых сплавов.
Базовая структура системы кодов штатов
Система кодов штатов для магниевых сплавов использует буквенно-цифровую комбинацию. Основной код штата представлен одной заглавной буквой, а подробный штат дополнительно уточняется дополнительными цифрами. Код штата следует за маркой сплава и разделяется дефисом посередине. Например, AZ31B-H24 означает, что сплав AZ31B частично отожжен до полужесткого состояния после деформационного упрочнения.
Категория состояния Префикс кода Характеристики процесса обработки Основные области применения Состояние обработки F Естественное состояние с неконтролируемой степенью обработки Изделия из первичной обработки Отожженное состояние O Полностью рекристаллизованное размягченное состояние Компоненты, требующие хорошей формуемости Деформационное упрочнение H Прочность, улучшенная холодной обработкой Лист, полоса, труба Термически обработанный Состояние T Регулировка свойств при термообработке Конструкционные компоненты, аэрокосмическая промышленность Обработанный на твердый раствор W Нестабильное состояние после обработки на твердый раствор Временное состояние, требует дальнейшей обработки Подробности состояния H (деформационное упрочнение)
Состояние H специально используется для изделий из кованых магниевых сплавов, повышая прочность материала за счет эффекта деформационного упрочнения при холодной обработке. Состояние H можно разделить на три подкатегории:
H1x: чистое деформационно-упрочненное состояние, где число указывает степень упрочнения, например, H18 для полностью закаленного состояния и H14 для полузакаленного состояния. Более высокие показатели закалки указывают на большую холодную обработку, что приводит к более высокой прочности, но соответствующему снижению пластичности. H2x: Наклепанное, частично отожженное состояние. Выполняется холодная обработка сверх конечных требований, за которой следует частичный отжиг для снижения прочности до целевого значения. Этот процесс обеспечивает лучшую размерную стабильность и общие характеристики. H3x: Наклепанное, стабилизированное состояние. Это состояние подходит для сплавов, которые подвергаются разупрочнению при старении при комнатной температуре и стабилизируют их свойства посредством низкотемпературного нагрева. Подробности о температуре T (термическая обработка): Температура T охватывает различные комбинации процессов, которые достигают стабильности посредством термической обработки, и является наиболее часто используемой серией обозначений состояний для магниевых сплавов: T1: Охлажденные из процесса высокотемпературной формовки, а затем естественно состаренные до практически стабильного состояния. Это состояние подходит для изделий, которые отлиты или экструдированы, а затем упрочнены охлаждением на воздухе и естественным старением. T4: Состояние после обработки на твердый раствор, естественно состаренное. Это состояние достигает комбинации умеренной прочности и хорошей пластичности и является предпочтительным состоянием для многих структурных компонентов.
T5: Искусственно состаренное состояние после охлаждения из процесса высокотемпературной формовки, определенное сочетание свойств получается путем управления процессом старения для улучшения механических свойств и размерной стабильности.
T6: Искусственно состаренное состояние после обработки на твердый раствор, это наиболее часто используемое состояние термообработки, которое может получить самые высокие прочностные характеристики и широко используется в структурных деталях, требующих высокой прочности.
T7: Стабилизирующая обработка после обработки на твердый раствор, размерная стабильность и стойкость к коррозии под напряжением улучшаются за счет обработки старением, жертвуя некоторой прочностью.
T8: Искусственное старение после обработки на твердый раствор и холодной обработки, сочетает в себе двойной эффект упрочнения холодной обработкой и упрочнения старением для получения сверхвысокой прочности.
Сравнительный анализ с кодами состояний алюминиевых сплавов
ASTM B296 заимствует базовую структуру системы кодов состояний алюминиевых сплавов ANSI H35.1/H35.1M, но есть важные различия в конкретных областях применения:
Сравнительные размеры Код состояния магниевого сплава Код состояния алюминиевого сплава Основные различия Состояние после упрочнения H1x, H2x, H3x H1x, H2x, H3x, H4x У магниевого сплава нет состояния H4x Состояние термической обработки T1 to T10 T1 to T10 Конкретные параметры процесса различны Естественное старение Узкая область применения Широко используется Слабый эффект естественного старения магниевых сплавов Стабилизирующая обработка Состояние T7 T7, T73, T76 и т. д. Небольшое количество подклассов магниевых сплавов Ключевые моменты для внедрения стандарта и технические рекомендации
При внедрении ASTM B296-20 необходимо уделить особое внимание следующим техническим моментам:
Правильная маркировка кодов состояний: Коды состояний должны точно отражать фактический процесс производства. Любое изменение в последовательности процессов может привести к необходимости использования другого кода состояний. Например, отпуск T6 должен строго соответствовать последовательности «термическая обработка на твердый раствор + искусственное старение». Контроль параметров процесса: Конкретные параметры процесса (такие как температура и время старения) в рамках одного кода состояния должны быть оптимизированы и скорректированы в зависимости от состава сплава и технических характеристик продукта. Эти данные должны быть четко указаны в спецификации материала. Требования к проверке эксплуатационных характеристик: Код состояния не только отражает технологический процесс, но и, что более важно, гарантирует соответствие конечного продукта заданным эксплуатационным требованиям. В процессе производства требуется комплексная система контроля качества, включая испытания механических свойств и металлографические исследования. Анализ случая применения: Литье под давлением AZ91D-T6: Благодаря процессу термообработки T6 (термическая обработка на твердый раствор с последующим искусственным старением) эти сплавы значительно повышают свою прочность и твёрдость и широко используются в компонентах автомобильных двигателей и корпусах трансмиссий. Прессованные материалы: Благодаря обработке T5 (прямое искусственное старение после прессования) эти материалы достигают превосходного баланса прочности и вязкости и используются в изделиях, требующих лёгкости и высокой прочности, таких как велосипедные рамы и спортивный инвентарь. Отливки AM60B-F: сохраняют состояние после литья, обеспечивая оптимальную текучесть и экономичность литья, что делает их подходящими для автомобильных интерьеров и других неконструкционных применений. Технологические тенденции и эволюция стандартов По мере расширения областей применения магниевых сплавов и развития технологий обработки система кодов состояний постоянно развивается. Разработка новых магниевых сплавов стимулирует совершенствование кодов состояний. Например, особые условия термообработки для редкоземельных магниевых сплавов могут потребовать добавления новых кодов. Применение цифровых производственных технологий требует, чтобы коды состояний более точно отражали микроструктурные характеристики, а не только макроскопические технологические маршруты. В связи с ростом требований к международной координации организации по стандартизации, такие как ASTM и ISO, укрепляют сотрудничество для содействия глобальной стандартизации кодов состояний магниевых сплавов. С момента своей первой публикации в 1954 году стандарт ASTM B296 претерпел многочисленные пересмотры и улучшения, отражая достижения в технологии обработки магниевых сплавов и меняющиеся требования рынка. В последней версии 2020 года более подробно разъясняются определение и область применения каждого кода статуса, предоставляя более четкие рекомендации для отрасли.
ASTM B296-20 История
- 2020 ASTM B296-20 Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
- 2003 ASTM B296-03(2014) Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
- 2003 ASTM B296-03(2008) Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
- 2003 ASTM B296-03 Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
- 1996 ASTM B296-96 Стандартная практика обозначения состояния магниевых сплавов, литых и деформируемых
